
- •Исходные данные расчета жрд
- •Выбор значений давления в камере и на срезе сопла жрд
- •Выбор жидкого ракетного топлива
- •Анализ пневмогидравлической схемы ду
- •Система газогенерации
- •Конструктивная схема тна
- •Система запуска двигателя
- •Управление двигателем
- •Выключение двигателя
- •Задание
- •Расчет параметров камеры двигателя с учетом энергетических потерь
- •Определение коэффициентов потерь
- •Расчет действительных значений параметров камеры двигателя
- •Расчет геометрических параметров смесительной головки
- •Определение объема камеры сгорания двигателя
- •Профилирование сопла
- •Профилирование сужающейся части сопла
- •Протяженность цилиндрической части камеры сгорания
- •Профилирование расширяющейся части сопла
- •Построение газодинамического профиля камеры жрд
- •Расчет значений массовых секундных расходов компонентов по участкам магистралей горючего, окислителя и генератора газа
- •Расчет основных параметров тна и гг
- •Расчет потребных значений давлений компонентов на входе и выходе из насосов и турбины
- •Уравнение баланса мощностей тна
- •Расчет параметров насосов
- •Расчет параметров турбины
- •Проверка сходимости уравнения баланса мощностей
- •Проектирование смесительной головки
- •Выбор типа форсунок и их расположения на смесительной головке
- •Расчет однокомпонентной центробежной форсунки
- •Проектировочный расчет системы охлаждения камеры сгорания
- •Определение распределения плотности теплового потока и подогревов охладителя по длине камеры жрд
- •Определение параметров оребрения
- •Определение температуры огневой стенки со стороны охладителя
- •Расчет поясов завес
- •Проектировочный прочностной расчет узлов камеры сгорания
- •Определение толщины наружной оболочки цилиндрической части камеры
- •Расчет наружного сферического днища
- •Расчет среднего и внутреннего («огневого») днищ
Определение параметров оребрения
Задаются параметрами оребрения внутренней оболочки в критическом сечении:
толщина огневой стенки из хромистой бронзы
толщина ребра
расстояние между ребрами
Определяется число каналов тракта охлаждения в критическом сечении
Тогда
число каналов тракта охлаждения
Рассчитывается
высота гофра в критическом сечении
сопла (причем она должна быть не менее
где
– скорость охладителя в критическом
сечении. Тогда
Определение температуры огневой стенки со стороны охладителя
В
связи с тем, что критическое сечение
сопла является наиболее теплонапряженным,
следует определить температуру огневой
стенки со стороны охладителя
в указанной зоне.
Задается
температура поверхности внутренней
стенки
,
которая меньше предельно допустимой
температуры
материала стенки на
Для бронзы
,
тогда
Определяется теплопроводность для стальной внутренней стенки
Температура огневой стенки рассчитывается из равенства
Проверяется выполнение условие
где
– температура кипения охладителя,
соответствующая его давлению
в критическом сечении тракта охлаждения;
– температура перегрева.
Условие выполняется.
Однако
температура
может превышать критическую температуру
охладителя
Тогда проверяется условие
Условие выполняется. Следовательно, требуемые параметры охлаждения обеспечены.
Расчет поясов завес
Для
организации внутреннего охлаждения
используют завесное охлаждение, расчет
которого проводят по величине массового
секундного расхода горючего через пояса
завес
.
В
данном курсовом проекте применяются 2
пояса завес. Первый пояс малого расхода
располагается на расстоянии
от огневого днища смесительной головки.
Второй пояс большого расхода – в конце
цилиндрического участка камеры.
Определяется число отверстий в поясах завес
где
– шаг отверстий. Тогда
Количество
отверстий принимается равным
Рассчитывается расход охладителя через одно отверстие
для первого пояса завесы
для второго пояса завесы
Определяется диаметр отверстия поясов завес
где
- коэффициент расхода;
- перепад давления между трактом
охлаждения и камерой сгорания
– давление в тракте охлаждения
- перепад давления на форсунках;
- гидравлическое сопротивление на
участке от пояса завесы до смесительной
головки
для первого пояса завесы
для второго пояса завесы
Тогда диаметры отверстия поясов завес
для первого пояса завесы
для второго пояса завесы
Диаметры отверстий в поясах завесы отвечают условию
Проектировочный прочностной расчет узлов камеры сгорания
Цель расчета состоит в определении толщин основных элементов камеры:
днищ форсуночной головки;
наружной оболочки цилиндрической части камеры.
Исходными данными расчета являются геометрические размеры проточной части камеры и параметры газового потока.
Используется допущение – все расчеты выполняются без учета краевого эффекта, а рассчитываемые элементы работают в области упругих деформаций.